I carotenoidi sono una classe di pigmenti organici che possono essere rinvenuti nelle piante o in altri organismi fotosintetici, come le alghe ed alcune specie di batteri. I carotenoidi che contengono almeno un anello di β-ionone non sostituito sono considerati precursori della vitamina A, potendo essere convertiti in retinolo dagli animali che si cibano di vegetali. Esistono oltre 600 tipi di carotenoidi conosciuti; vengono normalmente suddivisi in due classi:

XANTOFILLE: costituite da catene contenenti atomi di ossigeno; appartengono a questa classe importanti pigmenti come astaxantina, la luteina e la zeaxantina.

CAROTENI: sono idrocarburi, costituiti da molecole prive di ossigeno e formate da solo idrogeno, oltre che carbonio. Appartengono a questa classe il licopene ed il carotene, che è forse il più conosciuto di questi pigmenti e che dà il nome alla classe, contenuto nelle carote e responsabile del tipico colore arancione di questa radice.